ZnO thin-film transistor with YYACAYY peptide gate dielectric (transient TFT)
YYACAYY 펩타이드 게이트 유전체를 사용한 ZnO TFT (과도성 TFT)
400 nm YYACAYY 펩타이드 게이트 유전체와 석영 기판 위 25/100 nm W 전극을 적용한 완전 생체흡수성 바텀-게이트 ZnO 박막 트랜지스터 — paper_161의 소자 (see Namgung et al., Adv. Mater. Technol. (2020)). 이 소자의 두드러진 성과는 PBS (1×, pH 7.4, 37 °C) 내 < 3 h, 탈이온수 내 24 h 이내의 완전 용해이다 (see Namgung et al., Adv. Mater. Technol. (2020), Fig. 5c; Table 1).
구조 및 성능
- YYACAYY-peptide 절연체 위 바텀-게이트, 전무기물 채널 (ZnO); W 소스/드레인.
- 패턴드 바텀-게이트: 선형 이동도 0.58 cm² V⁻¹ s⁻¹, ON/OFF > 10³ (see Namgung et al., Adv. Mater. Technol. (2020), Fig. 2b–c) → field-effect-transistor-performance.
- 글로벌 바텀-게이트: 펩타이드 유전체 16.1 ± 3.3 cm² V⁻¹ s⁻¹ 대비 SiO₂ 대조군 1.1 ± 0.2 cm² V⁻¹ s⁻¹ (Fig. S₅).
- 키토산 기판 변형체: 0.71 cm² V⁻¹ s⁻¹, ON/OFF ~10⁴ (Fig. 6c–d).
- 소자 용해 속도는 펩타이드 절연체에 의해 결정됨: 37 °C 탈이온수에서 1771.5 Å min⁻¹ → YYACAYY-dissolution-rate.
BP 과도성 FET (paper_120)과의 비교
black-phosphorus-transient-FET (paper_120)의 형제 소자로, 동일한 YYACAYY 펩타이드 게이트 유전체를 사용하였으나 고이동도 흑린 채널 (468 cm² V⁻¹ s⁻¹)을 적용하였다. 본 소자는 전무기물 ZnO 채널을 사용함으로써 이동도 (0.58 cm² V⁻¹ s⁻¹)를 희생하는 대신, 안정적인 소자 제작 공정과 명확한 용해 기준 (PBS 내 < 3 h 대비 BP 소자의 탈이온수 내 36 h)을 확보하였다. 반도체 재료가 상이하고 용해 거동도 다르므로, 이는 모순이 아니다. peptide-bioelectronics 클러스터 내 annealed-peptide-FET의 형제 소자이다.
관계
YYACAYY-peptide에 의해 생성 (게이트 절연체); 성능 데이터는 field-effect-transistor-performance로 연결; 용해 데이터는 YYACAYY-dissolution-rate로 연결; black-phosphorus-transient-FET와 관련 (동일 유전체, 상이한 채널).